[發明專利]貽貝仿生聚合物及其制備方法、正極粘結劑、二次電池

在審

• 申請號: 202010523460.8
• 申請日: 2020-06-10
• 公開（公告）號: CN113773419A
• 公開（公告）日: 2021-12-10
• 發明（設計）人: 不公告發明人
• 申請（專利權）人: 恒大新能源技術（深圳）有限公司
• 主分類號: C08F8/32
• 分類號: C08F8/32;C08F220/18;C08F220/14;C08F222/06;H01M4/13;H01M4/62;H01M10/052
• 代理公司: 深圳中一聯合知識產權代理有限公司 44414
• 代理人: 郝文婷

本發明屬于電池技術領域，具體涉及一種貽貝仿生聚合物及其制備方法、正極粘結劑、二次電池。本發明貽貝仿生聚合物的結構式如式(I)所示，其中，5≤x≤5000，5≤y≤500，5≤z≤200，且x、y、z均為整數。本發明貽貝仿生聚合物具有多巴胺結構以及羧基，因此與金屬集流體和正極活性材料之間均有較強的粘附力，作為正極粘結劑時，可提升所得正極材料、正極和二次電池的循環性能、倍率性能及導電性能；

技術領域

本發明屬于二次電池技術領域，具體涉及一種貽貝仿生聚合物及其制備方法，一種正極粘結劑，一種正極材料，一種正極，以及一種二次電池。

背景技術

目前，純電動汽車已經成為新能源汽車的主流趨勢，作為電動汽車的動力源，鋰離子電池目前已成為電子設備和純電動汽車中一種越來越受歡迎的技術。在電池材料的研究中，多集中在正極材料、負極材料、電解液以及隔膜方面，對于電池中的輔助材料，如導電劑、粘結劑、分散劑等的研究較少。在電極中，粘結劑是用來將電極活性物質粘附在集流體上的高分子化合物，其主要作用是粘結、增強電極活性材料與導電劑和集流體之間的電接觸，穩定電極的結構。目前，傳統商業用的鋰離子電池的粘結劑聚偏氟乙烯(PVDF)，其發揮粘結性能主要依靠范德華力，因此粘結強度較差。

發明內容

本發明的目的是提供一種貽貝仿生聚合物及其制備方法，一種正極粘結劑，一種正極材料，一種正極，以及一種二次電池，旨在解決現有正極粘結劑存在的粘結效果較差的技術問題。

為了實現上述發明目的，本發明采用的技術方案如下：

本發明一方面提供了一種貽貝仿生聚合物，其結構式如式(I)所示：

其中，5≤x≤5000，5≤y≤500，5≤z≤200，且x、y、z均為整數。

本發明另一方面提供一種貽貝仿生聚合物的制備方法，其包括如下步驟：

提供丙烯酸酯類硬單體、丙烯酸酯類軟單體、不飽和酸酐化合物、含多巴胺結構的化合物；

將所述丙烯酸酯類硬單體、所述丙烯酸酯類軟單體與所述不飽和酸酐化合物進行自由基聚合反應，生成聚丙烯酸酯-不飽和酸酐共聚物；

所述聚丙烯酸酯-不飽和酸酐共聚物與所述含多巴胺結構的化合物進行共聚接枝反應，得到所述貽貝仿生聚合物；

所述貽貝仿生聚合物的結構式如式(I)所示：

所述聚丙烯酸酯-不飽和酸酐共聚物的結構式如式(II)所示：

其中，5≤x≤5000，5≤y≤500，5≤z≤200，且x、y、z均為整數。

作為本發明的一種優選技術方案，所述丙烯酸酯類硬單體選自甲基丙烯酸甲酯和/或丙烯酸甲酯。

作為本發明的一種優選技術方案，所述丙烯酸酯類軟單體選自甲基丙烯酸丁酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸異辛酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸月桂酯、丙烯酸異丁酯、丙烯酸叔丁酯、丙烯酸羥乙酯、丙烯酸羥丙酯、丙烯酸-2-乙基己酯中的至少一種。

作為本發明的一種優選技術方案，所述含多巴胺結構的化合物選自多巴胺和/或左旋多巴。

作為本發明的一種優選技術方案，所述不飽和酸酐化合物選自馬來酸酐、甲基丙烯酸酐、納迪克酸酐中的至少一種。

作為本發明的一種優選技術方案，將所述丙烯酸酯類硬單體、所述丙烯酸酯類軟單體與所述不飽和酸酐化合物進行自由基聚合反應的步驟中，所述丙烯酸酯類硬單體、所述丙烯酸酯類軟單體與所述不飽和酸酐化合物的摩爾比為(1-10):(1-15):(0.5-1)。